• 제목/요약/키워드: Feedback loop

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생태계서비스 회복력 향상을 위한 도시 습지 설계 전략 - 시스템 사고를 활용하여 - (Design Strategies to Enhance Resilience of Ecosystem Services in Urban Wetland - Using System Thinking -)

  • 유수진;함은경;이정아;조동길;전진형
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.43-61
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    • 2017
  • The wetlands are facing environmental changes such as desiccation that occurs with the passage of time and reduced ecosystem services from wetlands in the city. In order to maintain the ecosystem services provided by wetlands in urban areas, a system thinking about the trade-off phenomenon of ecosystem services occurring as the wetlands undergo environmental changes is needed. Therefore, the purpose of this study is to develop strategies for wetland design using system thinking approach to enhance the resilience of ecosystem services degraded by the desiccation of wetlands and other disturbances. The objectives of this study include the system boundary and variables. Second, analyzing the dynamics of wetland design strategy. Third, it analyzes the trade-off phenomenon of ecosystem services in terms of the hydrology, hydric soil, and plants strategies to mitigate these effects. Fourth, wetland basic design to improve the resilience of ecosystem services. A wetland in Abuk-Mountain Neighborhood Park, Miryang-si, Gyeongsangnam-do, has been selected as a case study. Causal loop diagrams(CLDs) are used to analyze feedback in the wetland regime. In summary, hydrology, hydric soil, and plants is suggested as system boundaries to design plan. Design strategies for the wetland focused on robustness, redundancy, rapidity, and resourcefulness as a result of CLD analysis are first proposed in order to effectively maintain the wetland regime over the long term. Secondly, in a section related to hydrology, the CLD results show the trade-offs between provisioning-cultural services and regulating services. In order to control these services, a "water cycling system" has been implemented due to its strength in terms of robustness. The CLDs for hydric soil showed the trade-offs between regulating services and supporting services. An "installation of storm drainage for maintaining water levels" was selected due to the strength offered in terms of redundancy and rapidity. The CLDs for plants showed the trade-offs between provisioning - cultural services and regulating services. In order to control the strategic points, the "planting of indigenous vegetation" was suggested given the strength in terms of redundancy. In this study, a wetland design method is proposed that can improve the resilience of wetland ecosystem services by analyzing the dynamics overtime. The results of this research can theoretically be applied to help restore ecosystem services in wetlands using ecological landscape design. In addition, this study will contribute to reducing maintenance costs by improving wetland resilience.

High-Bandwidth DRAM용 온도 및 전원 전압에 둔감한 1Gb/s CMOS Open-Drain 출력 구동 회로 (A Temperature- and Supply-Insensitive 1Gb/s CMOS Open-Drain Output Driver for High-Bandwidth DRAMs)

  • 김영희;손영수;박홍준;위재경;최진혁
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권8호
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    • pp.54-61
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    • 2001
  • High-bandwidth DRAM을 위해 1Gb/s의 데이터 전송률까지 동작하고 그 출력 전압 스윙이 온도와 전원 전압(VDD) 변동에 무관한 CMOS open-drain 출력 구조 회로를 설계하였다. 출력 구동 회로는 여섯 개의 binary-weighted NMOS 트랜지스터로 구성되는데, 이 여섯 개 중에서 ON시킬 current control register의 내용은 추가 호로 없이 DRAM 칩에 존재하는 auto refresh 신호를 이용하여 새롭게 수정하였다. Auto refresh 시간 구간동안 current control register를 수정하는데, 이 시간 구간동안 부궤환 (negative feedback) 동작에 의해 low level 출력 전압($V_OL$)이 저전압 밴드갭 기준전압 발생기(bandgap reference voltage generator)에 의해서 만들어진 기준전압($V_{OL.ref}$)과도 같도록 유지된다. 테스트 칩은 1Gb/s의 데이터 전송률까지 성공적으로 동작하였다. 온도 $20^{\circ}C$~$90^{\circ}C$, 전원 전압 2.25V~2.75V영역에서 최악의 경우 제안된 출력 구동 회로의 $V_{OL.ref}$$V_OL$의 변동은 각각 2.5%와 725%로 측정된 반면, 기존의 출력 구동 회로의 $V_OL$의 변동은 같은 온도의 전원 접압의 영역에 대해 24%로 측정되었다.

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고속도로 교통데이터(FTMS, TCS)를 이용한 경로전환율 분석: 서해안고속도로 매송~발안 구간을 중심으로 (Analysis of Diversion Rate using Expressway Traffic Data(FTMS, TCS): Focusing on Maesong~Balan IC at Seohaean Expressway)

  • 고한검;최윤혁;오영태;최기주
    • 대한교통학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.31-41
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    • 2012
  • VMS, 교통방송(라디오), SNS 등 교통정보제공을 통한 교통량 분산에 대한 관심이 높아짐에 따라 교통정보에 대한 운전자의 반응행태 및 효과에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 FTMS 및 TCS 데이터가 구축되어 있는 전국 고속도로 본선부를 분석 대상으로, FTMS 데이터와 TCS 데이터를 이용하여 경로전환 교통량과 그에 따른 경로전환율을 추정하는 방법론을 제시하고, 실제 대상구간의 경로전환율을 산출하여 시간 및 공간적 경로 전환율 변동에 대한 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 교통정보 제공 이후, 해당 시간대의 평균 유출교통량에 비해 유출교통량이 일시적으로 증가한 경우 이 편차(도로교통상황의 동적인 특성으로 인한 편차 고려)는 교통정보 제공으로 인한 경로전환 교통량이라 정의하고, 본선 교통량과의 비율을 경로전환율로 계산하였다. 시간흐름에 따른 경로전환율 변화를 분석한 결과, 혼잡상황에 대한 교통정보를 먼저 얻게 되는 상류부 IC에서의 초기 경로전환율(유출교통량) 변화는 일시적으로 매우 큰 것으로 나타났다. 이후 공간적 시간적 흐름에 따라 상류부 IC에서의 경로전환율의 변화는 하류부 IC에서의 경로전환에 영향을 미치고, 이는 다시 상류부 IC에서의 변화를 유도하는 등의 경로전환 순환체계(feedback control loop)가 있음을 확인하였다.

Possible involvement of temperature-entrainable timing system in arrhythmic mutant flies in Drosophila melanogaster

  • Yoshii, Taishi;Tomioka, Kenji
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.240-242
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    • 2002
  • In Drosophila melanogaster, it is known that the circadian clock consists of an autoregulatory feedback loop, which includes so-called clock genes, such as per, tim, dClk and cyc and produces periodical expression of per. It is recently suggested, however, that the circadian oscillation without the rhythmical expression of per is involved in the regulation of circadian locomotor rhythms. In the present study, we examined the existence and the property of the possible per-less oscillation using arrhythmic clock mutant flies carrying per$^{01}$, tim$^{01}$, dClk$^{Jrk}$ or cyc$^{01}$. When temperature cycles consisting of 25$^{\circ}$C and 30$^{\circ}$C with varying periods (T = 8~32 hr) were given, they showed rhythms synchronizing with the given cycle under constant darkness (DD). per$^{01}$ and tim$^{01}$ flies always showed a peak around 7 hr after the onset of thermophase irrespective of Ts of temperature cycles, while dClk$^{Jrk}$ and cyc$^{01}$ flies did not. In addition, several days were necessary to establish a clear temperature entrainment in per$^{01}$ and tim$^{01}$ flies, when they were transferred from a constant temperature to a temperature cycle under DD. These results suggest that per$^{01}$ and tim$^{01}$ flies have a temperature-entrainable weak oscillatory mechanism. The fact that dClk$^{Jrk}$ and cyc$^{01}$ flies did not show any sign of the endogenous oscillation suggests that the per-less oscillatory mechanism may require CLK and CYC.

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시변 채널에서 Bit-Interleaved Coded OFDM을 위한 적응 변조 기법 (Adaptive Bit-Interleaved Coded OFDM over Time-Varying Channels)

  • 최진수;성창경;문성현;이인규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권1호
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    • pp.32-39
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    • 2009
  • 송신 단에서 채널 상태 정보를 알고 있는 폐루프 시스템은 개방 루프 시스템에 비하여 더 효율적인 전송을 수행할 수 있다. 그러나 실제 시스템은 제한된 피드백 채널을 가지므로 송신단에서 완벽한 채널 정보를 알 수 없으며, 따라서 부분 채널 정보를 활용하는 시스템의 설계가 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 모바일 환경에서는 사용자의 이동성으로 인하여 채널 상태가 유동적으로 변화하며 이는 성능의 열화를 초래한다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할(BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 위하여 채널 변화에 적절히 대응하는 적응 변조 코딩 기법을 제안한다. 합리적인 피드백 정보량을 통해, 제안하는 기법은 도플러 확산에 의한 채널 변화를 보상하여 향상된 성능을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 정확한 비트 에러율의 추정을 통한 성능 이득을 가짐을 확인한다.

시스템다이내믹스를 활용한 중환자실 환자의 비계획적 자가 발관 모델 (Model for Unplanned Self Extubation of ICU Patients Using System Dynamics Approach)

  • 송유길;윤은경
    • 대한간호학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.280-292
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    • 2015
  • Purpose: In this study a system dynamics methodology was used to identify correlation and nonlinear feedback structure among factors affecting unplanned extubation (UE) of ICU patients and to construct and verify a simulation model. Methods: Factors affecting UE were identified through a theoretical background established by reviewing literature and preceding studies and referencing various statistical data. Related variables were decided through verification of content validity by an expert group. A causal loop diagram (CLD) was made based on the variables. Stock & Flow modeling using Vensim PLE Plus Version 6.0b was performed to establish a model for UE. Results: Based on the literature review and expert verification, 18 variables associated with UE were identified and CLD was prepared. From the prepared CLD, a model was developed by converting to the Stock & Flow Diagram. Results of the simulation showed that patient stress, patient in an agitated state, restraint application, patient movability, and individual intensive nursing were variables giving the greatest effect to UE probability. To verify agreement of the UE model with real situations, simulation with 5 cases was performed. Equation check and sensitivity analysis on TIME STEP were executed to validate model integrity. Conclusion: Results show that identification of a proper model enables prediction of UE probability. This prediction allows for adjustment of related factors, and provides basic data do develop nursing interventions to decrease UE.

8-PSK 성운을 이용하는 이중계층 차분 선부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Dual-Layer Differential Precoding Technique Using 8-PSK Constellation)

  • 박노윤;김영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권5호
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    • pp.401-408
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    • 2013
  • LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

2차원 트러스 구조물에 대한 제어/구조 시스템의 동시최적설계 (Simultaneous Optimal Design of Control-Structure Systems for 2-D Truss Structure)

  • 박중현;김순호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권10호
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    • pp.812-818
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    • 2001
  • This paper proposes an optimum design method of structural and control systems, taking a 2-D truss structure as an example. The structure is supposed to be subjected to initial static loads and disturbances. For the structure, a FEM model is formed, and using modal transformation, the equation of motion is transformed into that of modal coordinates in order to reduce the D.O.F. of the FEM model. The structure is controlled by an output feedback $H^$\infty$$ controller to suppress the effect of the disturbances. The design variables of the simultaneous optimal design of control-structure systems are the cross sectional areas of truss members. The structural objective function is the structural weight. The control objective function is the $H^$\infty$$ norm, that is, the performance index of control. The second structural objective function is the energy of the response related to the initial state, which is derived from the time integration of the quadratic form of the state in the closed-loop system. In a numerical example, simulations have been carried out. Through the consideration of structural weight and $H^$\infty$$ norm, an advantage of the simultaneous optimum design of structural and control systems is shown. Moreover, while the optimized performance index of control is almost kept, we can acquire better design of structural strength.

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Radix-4 비터비 디코더를 위한 효율적인 ACS 구조 (An Efficient ACS Architecture for radix-4 Viterbi Decoder)

  • 김덕환;임종석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권1호
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    • pp.69-77
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    • 2005
  • 비터비 디코더는 통신 시스템에서 가장 핵심적인 부분 중의 하나로써 순방향 오류 정정을 위해 사용된다. 통신 속도의 고속화가 진행됨에 따라 고속에서 동작할 수 있는 통신 모듈의 개발이 점차 중요해지고 있다. 비터비 디코더는 궤환구조를 갖는 ACS 연산의 특성상 고속화가 매우 어렵다. 본 논문에서는 비터비 디코더의 고속화와 면적을 모두 고려한 효율적인 radix-4 ACS 구조를 제안하였다. 비터비 디코더의 ACS 연산을 재 정렬하여 면적을 절약하였고 경로 메트릭 메모리를 retiming하여 디코더의 속도를 개선하였다. 제안된 ACS 구조는 VHDL로 구현되었고 Xilinx의 ISE 6.2i에서 합성되었다. 실험을 통해서 제안된 구조의 AT product가 기존의 고속 radix-4 ACS 구조보다 11% 개선된 것을 확인할 수 있었다.

스위치-RC 기법을 이용한 1V 10비트 30MS/s CMOS ADC (A 1V 10b 30MS/s CMOS ADC Using a Switched-RC Technique)

  • 안길초
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • 본 논문에서는 1V 이하의 낮은 전원 전압에서 동작 가능한 10비트 30MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안된 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 저전압 동작을 위해 스위치-RC 기반의 입력 신호 샘플링 회로와 저항 루프를 이용한 피드백 커패시터 리셋 기법을 제안하였다. 첫 단 MDAC의 정확한 신호 이득을 위해 cascaded 스위치-RC 회로를 사용하였으며, sub-ADC의 비교기에도 독립적인 스위치 RC 샘플링 회로를 적용하여 MDAC 입력단으로 전달되는 스위칭 잡음을 최소화 하였다. 제안된 ADC는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.54LSB 및 1.75LSB 수준을 보인다. 또한 1V의 전원 전압과 30MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 54.1dB 70.4dB이고, 17mW의 전력을 소모하였다.